一種認(rèn)知Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)仿真平臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種認(rèn)知Ad?Hoc網(wǎng)絡(luò)仿真平臺，包括NS2無線節(jié)點(diǎn)模型，其特征在于，還包括功率控制模塊，所述功率控制模塊與NS2無線節(jié)點(diǎn)模型中的網(wǎng)絡(luò)接口模塊和通道模塊相互融合；所述功率控制模塊對基于NS2無線節(jié)點(diǎn)模型中的傳播模型模塊對不同信道信息進(jìn)行匯總，通過將物理層的數(shù)據(jù)報文傳送給介質(zhì)訪問控制模塊，由介質(zhì)訪問控制模塊根據(jù)接收的信噪比作為授權(quán)用戶與認(rèn)知用戶之間的距離，由功率控制模塊確定發(fā)送及接收功率。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)功率控制，并能夠從多個信道中選擇合適的信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
【專利說明】一種認(rèn)知Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)仿真平臺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種認(rèn)知Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)仿真平臺。【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的認(rèn)知Ad Hoc網(wǎng)路仿真平臺都旨在滿足認(rèn)知無線電動態(tài)頻譜切換，多信道傳輸?shù)然咎匦裕苌儆袑β士刂品矫孢M(jìn)行闡述，在無線通信系統(tǒng)中發(fā)射功率是極為重要的資源，其目的是盡量減少同信道干擾和信道間干擾。對于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)，終端通常是由電池供電，若能以最小的發(fā)射功率進(jìn)行通信能夠延長電池的放電時間。為了提高整個網(wǎng)絡(luò)的性能，需要從認(rèn)知節(jié)點(diǎn)感知的多個信道中選擇合適的信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。因此需要提出一種增加功率控制模塊以及控制數(shù)據(jù)傳輸模塊的認(rèn)知Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)仿真平臺。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種認(rèn)知Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)仿真平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)功率控制，并能夠從多個信道中選擇合適的信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種認(rèn)知Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)仿真平臺，包括NS2無線節(jié)點(diǎn)模型，還包括功率控制模塊，所述功率控制模塊與NS2無線節(jié)點(diǎn)模型中的網(wǎng)絡(luò)接口模塊和通道模塊相互融合；所述功率控制模塊對基于NS2無線節(jié)點(diǎn)模型中的傳播模型模塊對不同信道信息進(jìn)行匯總，通過將物理層的數(shù)據(jù)報文傳送給介質(zhì)訪問控制模塊，由介質(zhì)訪問控制模塊根據(jù)接收的信噪比作為授權(quán)用戶與認(rèn)知用戶之間的距離，由功率控制模塊確定發(fā)送及接收功率。
[0005]所述功率控制模塊定時檢測物理層發(fā)射到介質(zhì)訪問控制模塊的數(shù)據(jù)報文，根據(jù)最新接收的信噪比，調(diào)整最大發(fā)射功率和最小發(fā)射功率，調(diào)整幅度為信噪比變化的幅度，若當(dāng)前信道為可用信道則使用最大發(fā)送功率進(jìn)行傳輸，若主用戶存在，則切換到可用信道進(jìn)行傳輸。
[0006]認(rèn)知Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)仿真平臺還包括控制數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述控制數(shù)據(jù)傳輸模塊與NS2無線節(jié)點(diǎn)模型中的路由代理模塊和網(wǎng)絡(luò)接口模塊相互融合；所述控制數(shù)據(jù)傳輸模塊通過介質(zhì)訪問控制模塊收集可用信道信息，并傳送給路由代理模塊以實(shí)現(xiàn)選擇信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0007]所述的NS2無線節(jié)點(diǎn)模型包括鏈路層模塊、地址解析模塊和隊(duì)列模塊；所述鏈路層模塊實(shí)現(xiàn)邏輯鏈路控制，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)分組和重組，分組經(jīng)過鏈路層傳輸?shù)疥?duì)列模塊進(jìn)行隊(duì)列管理；所述介質(zhì)訪問控制模塊監(jiān)測包的傳輸，對單播以及數(shù)據(jù)進(jìn)行分組；所述網(wǎng)絡(luò)接口模塊直接與信道模塊連接，將上層數(shù)據(jù)報文發(fā)送到信道上或者接收信道上到達(dá)的數(shù)據(jù)報文并上傳給上層模塊。
[0008]有益效果
[0009]由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:本發(fā)明的控制數(shù)據(jù)傳輸模塊(簡稱“MCU模塊”)能夠處理低層傳來數(shù)據(jù)報文，避免直接將接口信息傳送給路由代理模塊(簡稱“Rtagent模塊”)，同時也可以幫助Rtagent模塊快速決定使用哪個信道進(jìn)行傳輸，有效提高整個網(wǎng)絡(luò)的性能。增加功率控制模塊(簡稱“PCU模塊”)對不同信道分配不同的功率，基于傳播模型模塊(簡稱“Prop模塊”)，對不同信道信息進(jìn)行匯總，通過將物理層的數(shù)據(jù)報文傳送給MAC模塊(即介質(zhì)訪問控制模塊)，MAC模塊通常根據(jù)接收的信噪比作為授權(quán)用戶與認(rèn)知用戶之間的距離，PCU模塊確定發(fā)送及接收功率。定時檢測物理層發(fā)射到MAC層數(shù)據(jù)報文，根據(jù)最新接收的信噪比，調(diào)整最大、最小發(fā)射功率，調(diào)整幅度為信噪比變化的幅度，若當(dāng)前信道為可用信道則使用最大發(fā)送功率進(jìn)行傳輸，若主用戶存在，則切換到可用信道進(jìn)行傳輸，保護(hù)主用戶之間的通信。由于維護(hù)一張可用信道列表及信道信息，可以在切換信道時減少延時。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中NS2無線節(jié)點(diǎn)模型結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖2是本發(fā)明多信道多接口節(jié)點(diǎn)模型結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0013]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種認(rèn)知Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)仿真平臺，其是在NS2無線節(jié)點(diǎn)模型上添加功率控制模 塊以及數(shù)據(jù)控制模塊實(shí)現(xiàn)的。
[0014]如圖1所示，NS2無線節(jié)點(diǎn)模型包括鏈路層模塊(簡稱“LL模塊”)、地址解析模塊(簡稱“ARP模塊”)、隊(duì)列模塊(簡稱“ IFQ模塊”)、MAC模塊、網(wǎng)絡(luò)接口模塊(簡稱“NetIF模塊” )>Prop模塊。LL模塊實(shí)現(xiàn)邏輯鏈路控制，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)分組和重組，分組經(jīng)過LL層傳輸?shù)絀FQ模塊進(jìn)行隊(duì)列管理，MAC模塊通過RTS/CTS/DATA/ACK機(jī)制監(jiān)測包的傳輸，對單播以及數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，NetIF模塊直接與信道模塊(簡稱“Chan模塊”)連接，將上層數(shù)據(jù)報文發(fā)送到信道上或者接收信道上到達(dá)的數(shù)據(jù)報文并上傳給上層模塊。
[0015]如圖1所示，包在NS2無線節(jié)點(diǎn)模型的大致傳遞流程如下:
[0016]Src/Sink模型產(chǎn)生包，發(fā)往地址分配模塊。
[0017]地址分配模塊根據(jù)包的目的IP地址查找相應(yīng)的端口分配模塊，由于目的地址沒有相應(yīng)的地址分配模塊，故包由地址分配模塊發(fā)往Rtagent模塊。
[0018]Rtagent模塊查找路由表，包由Rtagent模塊發(fā)往LL模塊。
[0019]LL模塊通過ARP模塊，由IP查找相應(yīng)的MAC地址，包由LL模塊依次發(fā)往IFQ模塊、MAC模塊、NetIF模塊和Chan模塊。
[0020]Chan模塊把包發(fā)往通信范圍內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)，即調(diào)用WirelessChannel:: sendUp函數(shù)，查找通信范圍內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)，取其節(jié)點(diǎn)的所有NetIF模塊指針，并把包發(fā)往其節(jié)點(diǎn)所有的NetIF模塊。
[0021 ] 節(jié)點(diǎn)從Chan模塊收到包，依次發(fā)往NetIF模塊、MAC模塊、IFQ模塊、LL模塊和地址分配模塊。[0022]如果包的目的IP地址不是本節(jié)點(diǎn)的IP地址，則由地址分配模塊發(fā)往Rtagent模塊；否則由地址分配模塊發(fā)往端口分配模塊，若包的目的端口號為255，則由端口分配模塊發(fā)往Rtagent模塊，若為其它值，則發(fā)往相應(yīng)的Src/Sink模塊。
[0023]如圖2所示，在原有無線節(jié)點(diǎn)中添加MCU模塊和P⑶模塊，MCU模塊和Rtagent模塊以及NetIF模塊相融合，P⑶模塊和NetIF模塊以及Chan模塊相融合。MCU模塊通過MAC模塊收集可用信道信息，并傳送給Rtagent模塊以實(shí)現(xiàn)選擇信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。P⑶模塊實(shí)現(xiàn)對不同信道動態(tài)調(diào)整發(fā)射功率，保護(hù)主用戶之間的通信。
[0024]MCU模塊和Rtagent模塊以及NetIF模塊相融合，處理低層傳來數(shù)據(jù)報文，避免傳送接口信息給Rtagent模塊,若將接口信息傳給Rtagent模塊,Rtagent模塊會對接口信息做出響應(yīng)，從而影響網(wǎng)絡(luò)的性能。同時也可以幫助Rtagent模塊快速決定使用哪個信道進(jìn)行傳輸。PCU模塊和NetIF模塊以及Chan模塊相融合，對不同信道分配不同發(fā)射功率，基于Prop模塊，對不同信道信息進(jìn)行匯總，并根據(jù)信道的接收信噪比，進(jìn)而確定發(fā)射功率及接收功率。其中，PCU模塊定時檢測物理層發(fā)射到MAC模塊的數(shù)據(jù)報文，根據(jù)最新接收的信噪比，調(diào)整最大發(fā)射功率和最小發(fā)射功率，調(diào)整幅度為信噪比變化的幅度，若當(dāng)前信道為可用信道則使用最大發(fā)送功率進(jìn)行傳輸，若主用戶存在，則切換到可用信道進(jìn)行傳輸。
[0025]MCU模塊能夠處理低層傳來的數(shù)據(jù)報文，避免直接將接口信息傳送給Rtagent模塊，同時也可以幫助Rtagent模塊快速決定使用哪個信道進(jìn)行傳輸，有效提高整個網(wǎng)絡(luò)的性能。增加P⑶模塊對不同信道分配不同的功率，基于Prop模塊，對不同信道信息進(jìn)行匯總，通過將物理層的數(shù)據(jù)報文傳送給MAC模塊，MAC層模塊通常根據(jù)接收的信噪比作為授權(quán)用戶與認(rèn)知用戶之間的距離，P⑶模塊確定發(fā)送及接收功率。由于維護(hù)一張可用信道列表及信道信息，可以在切換信道時減少延時。
【權(quán)利要求】
1.一種認(rèn)知AdHoc網(wǎng)絡(luò)仿真平臺，包括NS2無線節(jié)點(diǎn)模型，其特征在于，還包括功率控制模塊，所述功率控制模塊與NS2無線節(jié)點(diǎn)模型中的網(wǎng)絡(luò)接口模塊和通道模塊相互融合；所述功率控制模塊對基于NS2無線節(jié)點(diǎn)模型中的傳播模型模塊對不同信道信息進(jìn)行匯總，通過將物理層的數(shù)據(jù)報文傳送給介質(zhì)訪問控制模塊，由介質(zhì)訪問控制模塊根據(jù)接收的信噪比作為授權(quán)用戶與認(rèn)知用戶之間的距離，由功率控制模塊確定發(fā)送及接收功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的認(rèn)知AdHoc網(wǎng)絡(luò)仿真平臺，其特征在于，所述功率控制模塊定時檢測物理層發(fā)射到介質(zhì)訪問控制模塊的數(shù)據(jù)報文，根據(jù)最新接收的信噪比，調(diào)整最大發(fā)射功率和最小發(fā)射功率，調(diào)整幅度為信噪比變化的幅度，若當(dāng)前信道為可用信道則使用最大發(fā)送功率進(jìn)行傳輸，若主用戶存在，則切換到可用信道進(jìn)行傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的認(rèn)知AdHoc網(wǎng)絡(luò)仿真平臺，其特征在于，還包括控制數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述控制數(shù)據(jù)傳輸模塊與NS2無線節(jié)點(diǎn)模型中的路由代理模塊和網(wǎng)絡(luò)接口模塊相互融合；所述控制數(shù)據(jù)傳輸模塊通過介質(zhì)訪問控制模塊收集可用信道信息，并傳送給路由代理模塊以實(shí)現(xiàn)選擇信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的認(rèn)知AdHoc網(wǎng)絡(luò)仿真平臺，其特征在于，所述的NS2無線節(jié)點(diǎn)模型包括鏈路層模塊、地址解析模塊和隊(duì)列模塊；所述鏈路層模塊實(shí)現(xiàn)邏輯鏈路控制，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)分組和重組，分組經(jīng)過鏈路層傳輸?shù)疥?duì)列模塊進(jìn)行隊(duì)列管理；所述介質(zhì)訪問控制模塊監(jiān)測包的傳輸，對單播以及數(shù)據(jù)進(jìn)行分組；所述網(wǎng)絡(luò)接口模塊直接與信道模塊連接，將上層數(shù)據(jù)報文發(fā)送到信道上或者接收信道上到達(dá)的數(shù)據(jù)報文并上傳給上層模塊。
【文檔編號】H04W52/04GK103813428SQ201410086520
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】汪恬, 仇潤鶴 申請人:東華大學(xué)